Като основен компонент на електронните устройства, печатната платка, която изглежда като плоска платка, всъщност съдържа сложна структура, съставена от множество слоеве с различни функции. Всеки слой е като ключов компонент в прецизните инструменти, играещ незаменима роля в работата на електронните устройства. Разбирането на ролите на всеки слой в печатната платка може да помогне на хората да придобият по-задълбочено разбиране на принципите на работа на електронните устройства и да предостави важни теоретични основи за електронно проектиране, производство и поддръжка.
1, Проводим слой: канал за предаване на сигнали и енергия
(1) Външен проводящ слой
Външният проводящ слой на печатната платка обикновено се намира в горния и долния слой на платката и е основната зона за запояване на щифтове на електронни компоненти. Тези два слоя са покрити с тънък слой медно фолио чрез технология с покритие от мед-, което има добра проводимост и може да осигури точки за електрическо свързване на електронни компоненти. Например, на обикновена LED контролна платка, горният проводим слой може да се използва за запояване на щифтовете на LED чипове, докато долният проводящ слой може да се използва за свързване на някои щифтове на захранващия и контролния чип. В същото време проводниците на външния проводящ слой са отговорни за свързването на различни компоненти, за да образуват пълна верига, постигайки предаване на сигнали и електрическа енергия. При високо{5}}честотния дизайн на веригата оформлението на външния проводящ слой също трябва да вземе предвид целостта на сигнала. Чрез контролиране на дължината, ширината и разстоянието на веригата, отражението на сигнала и пресичането могат да бъдат намалени.
(2) Вътрешен проводящ слой
За много{0}}пластовите печатни платки вътрешният проводим слой играе решаваща роля в предаването на сигнала и разпределението на мощността. Вътрешният проводящ слой също е съставен от медно фолио и сложни вериги се формират чрез процес на ецване. Тези линии са като "транспортна мрежа" вътре в платка, свързваща заедно компоненти от различни области. В -компютърните дънни платки с висока производителност вътрешният проводим слой е разделен на множество захранващи и сигнални слоеве. Захранващият слой се използва за осигуряване на стабилно захранване за различни електронни компоненти, като например различните напрежения, изисквани от процесора, паметта и други компоненти на дънната платка, които се разпределят през вътрешния захранващ слой; Сигналният слой отговаря за предаването на високо-сигнали за данни, като например линията за предаване на данни между процесора и графичната карта. Чрез разумното му подреждане във вътрешния слой, външните смущения могат да бъдат ефективно намалени, гарантирайки стабилността и точността на предаването на сигнала.
2, Изолационен слой: солидна бариера за осигуряване на електрическа изолация
Изолационният слой е разположен между проводимите слоеве и е направен главно от изолационни материали, като епоксидна смола от стъклопакет. Неговата основна функция е да постигне електрическа изолация между проводими слоеве, да предотврати късо съединение между вериги с различни проводими слоеве и да гарантира, че токът протича според предварително определената верига. Ефективността на изолационния слой е от решаващо значение за цялостната надеждност на печатната платка. Висококачествените изолационни материали имат висока устойчивост на изолация, ниска диелектрична константа и добри механични свойства. Във вериги с високо{4}}напрежение изолационният слой трябва да издържа на високи напрежения, без да се разрушава. Например, в печатната платка на захранващ адаптер, изолационният слой трябва да осигури безопасна изолация между високо-входното напрежение и ниско-волтовото изходно напрежение, за да се избегне рискът от токов удар за потребителите. В същото време изолационният слой също така осигурява механична опора за проводимия слой, повишавайки цялостната здравина и стабилност на печатната платка, правейки я по-малко склонна към деформация или повреда по време на монтаж и употреба.
3, Защитен слой: защитна броня, която е устойчива на външна ерозия
(1) Слой маска за запояване
Слоят маска за запояване обикновено е покрит върху външния проводим слой на печатната платка и представлява слой зелено (или други цветове) изолиращо мастило. Основната му функция е да предотвратява образуването на мостове от спойка по време на процеса на заваряване и да избягва късо съединение между различни вериги поради адхезия на спойка. Слоят на спояващата маска е изложен чрез експониране, проявяване и други процеси за отваряне на прозорци на позициите на спойките, които трябва да бъдат запоени, излагайки медното фолио, докато други области са покрити с мастило на спояващата маска. В процеса на запояване с вълна за масово производство на електронни продукти, слоят маска за запояване може ефективно да предотврати прилепването на спойка към зони без подложки, подобрявайки точността и производствената ефективност на запояването. В допълнение, слоят маска за запояване може също да предпази медното фолио на повърхността на платката от външна ерозия на околната среда, като например предотвратяване на влагата и корозивните газове във въздуха от окисляване и корозия на медното фолио, като по този начин удължава експлоатационния живот на печатната платка.
(2) Слой за ситопечат
Слоят от копринен екран е разположен върху слоя маска за запояване и обикновено се отпечатва с бяло мастило. Използва се главно за идентифициране на позицията, полярността, модела и друга важна информация за компонентите на платките. Например, размерът на опаковката и посоката на полярността на компоненти като резистори, кондензатори, диоди и т.н. ще бъдат маркирани върху печатната платка чрез копринен ситопечат, което улеснява техниците бързо да идентифицират компонентите по време на сглобяване и поддръжка. В допълнение, коприненият екран също отпечатва идентификационна информация като име, номер на версията и производител на печатната платка, което помага при проследяването и управлението на продукта. Наличието на слоеве от копринен екран прави производството, сглобяването и поддръжката на печатни платки по-удобни и ефективни, намалявайки честотата на повреда, причинена от грешки при инсталиране на компоненти.
4, Други специални функционални слоеве
(1) Слой за разсейване на топлината
В някои електронни устройства с висока-мощност и значително генериране на топлина, като високо{1}}производителни графични карти и сървърни захранващи модули, върху печатната платка са инсталирани специални слоеве за разсейване на топлината. Слоят за разсейване на топлината обикновено е направен от метален материал с добра топлопроводимост, като мед или алуминий, който е в близък контакт с нагревателния елемент и може бързо да разсейва топлината. Чрез координиране на слоя за разсейване на топлината с радиатори (като радиатори и вентилатори), температурата на електронните компоненти може да бъде ефективно намалена, като се гарантира, че те работят в рамките на нормалния работен температурен диапазон и се избягва влошаване на производителността или дори повреда на компонента, причинена от прегряване.
(2) Екраниращ слой
За електронни устройства, чувствителни към електромагнитни смущения, като комуникационно оборудване, медицински електронни инструменти и др., към печатната платка ще бъде добавен екраниращ слой. Екраниращият слой обикновено се състои от метални материали като медно фолио и алуминиево фолио. Чрез обработка на заземяване, той може да насочи сигнали за външни електромагнитни смущения в земята и да предотврати изтичането на електромагнитни сигнали, генерирани вътре в платката, и смущения в други електронни устройства. Дизайнът и оформлението на екраниращия слой трябва да бъдат оптимизирани в съответствие със специфичните електромагнитни среди и изискванията на оборудването, за да се постигне най-добрият електромагнитен екраниращ ефект, осигурявайки нормалната работа и качеството на сигнала на електронните устройства.